1.排煙效率方面
適當風速有利于排煙:在機械排煙系統中,當垂直管道風速保持在合理范圍內(一般不應超過10m/s)時,能夠有效地利用煙囪效應,幫助煙霧快速上升排出。因為火災產生的煙霧溫度較高,本身具有向上流動的趨勢,適當的垂直管道風速可以引導煙霧順著管道順利排出建筑物。例如,在高層建筑發生火災時,垂直排煙管道的合理風速可以像一個“煙囪”一樣,加速煙霧向上運動,使煙霧在短時間內被排到建筑物頂部的室外環境,減少煙霧在建筑物內部疏散通道和人員密集區域的積聚,為人員疏散和消防救援爭取更多的時間。
風速過高影響排煙效率:如果垂直管道風速過高,超過了合理范圍,會導致煙霧在管道內的流動狀態紊亂。由于速度過快,煙霧可能無法充分利用自身的熱浮力,與管道壁面的摩擦加劇,產生較大的阻力。這種阻力可能會使部分煙霧在管道內形成渦流或者回流,無法順利排出,反而在管道內積聚。例如,當風速過高時,煙霧可能會在垂直管道的彎頭處或者管徑變化處產生回流現象,導致排煙效果下降,使得建筑物內部的煙霧濃度不能有效降低。
2.煙霧擴散方面
合適風速控制煙霧擴散范圍:合理的垂直管道風速可以控制煙霧的擴散范圍。在火災初期,煙霧剛產生時,通過保持適當的垂直管道風速,能夠將煙霧快速引導至管道內,避免煙霧在樓層內水平方向擴散。這是因為在垂直管道正常排煙的情況下,樓層內會形成一個相對穩定的負壓區域,使得煙霧更傾向于進入管道而不是向四周擴散。例如,在酒店的樓層走廊中,當垂直排煙管道風速合適時,煙霧會被及時吸進管道,防止煙霧進入相鄰的房間,減少煙霧對人員和財產的危害范圍。
風速不當導致煙霧擴散加劇:如果垂直管道風速過低,煙霧不能及時被抽入管道,就會在樓層內水平擴散。而當風速過高時,由于管道內壓力變化和可能出現的回流現象,煙霧可能會從管道接口、縫隙或者其他薄弱部位泄漏到周圍空間,同樣導致煙霧擴散范圍擴大。例如,在商場建筑中,如果垂直排煙管道風速不合理,煙霧可能會通過天花板上的通風口或者管道與樓板的連接處泄漏到其他樓層,增加了整個建筑的受災面積和疏散難度。
3.系統穩定性方面
合理風速保障系統穩定運行:合適的垂直管道風速有助于機械排煙系統的穩定運行。在設計風速范圍內,系統的風機等設備能夠正常工作,管道內的壓力和氣流狀態相對穩定。這使得排煙系統能夠持續、有效地發揮作用。例如,當垂直管道風速為8m/s左右時,風機的負荷相對穩定,管道的連接部位和支撐結構也能承受正常的風壓,不會因為壓力過大而出現松動、變形等情況,保證了排煙系統在火災期間的可靠性。
風速異常影響系統穩定性:垂直管道風速過高會對機械排煙系統的穩定性產生負面影響。過高的風速會增加管道系統的風壓,對管道的強度和連接部位的密封性提出更高的要求。如果管道的強度不足或者連接密封不好,可能會出現管道破裂、接口松動等情況,導致排煙系統失效。而且,過高的風速還會使風機等設備超負荷工作,容易引起設備故障,進一步影響排煙效果。例如,當垂直管道風速超過設計極限較多時,風機可能會因為過載而停止工作,或者管道的法蘭連接部位可能會因為風壓過大而出現泄漏,使排煙系統無法正常運行。